隧洞拱顶岩体变形观测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种隧洞拱顶岩体变形观测装置。本实用新型的目的是提供一种结构简单、设计巧妙、布置方便的隧洞拱顶岩体变形观测装置。本实用新型的技术方案是：隧洞拱顶岩体变形观测装置，包括同轴布置于抬动孔内的钢管，该钢管一端伸至抬动孔底部并锚固于孔内，另一端伸至抬动孔外部；钢管外同轴套有一外管，该外管与抬动孔孔壁之间填充有水泥粘土稳定浆液；抬动孔的孔口处设置有防止水泥粘土稳定浆液倒流出孔外的孔口塞，该孔口塞外围布置有孔口保护用钢板；位于抬动孔孔口处的钢管端部通过支架安装有千分表，该千分表的指针指向钢板。本实用新型适用于各种隧洞拱顶或洞室顶部的变形观测，或者在已开挖成型的隧洞或洞室中。
【专利说明】隧洞拱顶岩体变形观测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种隧洞拱顶岩体变形观测装置，主要用于各种隧洞拱顶或洞室顶部的变形观测，或者在已开挖成型的隧洞或洞室中，由于需要对周围岩体进行加固处理期间，对其拱顶或洞顶进行变形观测。
【背景技术】
[0002]隧洞或洞室在爆破掘进过程中，由于改变了原有的岩石应力结构，会使隧洞或洞室周围岩体产生影响，特别是遇到断层以及破碎带等不良地质岩层，当松动范围较大时就会导致洞顶或洞壁坍塌，为改变洞周裸露岩体的应力机理，确保隧洞或洞室在安全工况下运行，一种常用的处理方法是对洞周岩体进行钻灌加固，但是，在钻灌加固过程中，需要先钻孔再按要求分段灌注水泥浆液，使岩缝裂隙在受压状态下充填水泥浆，以起到提高岩体整体性的目的，同时，为观测和控制灌浆过程中洞周岩体变形情况，应布置抬动孔进行观测，并根据以往观测方法，抬动观测孔的深度应超过钻孔深度5?1m控制，如钻灌孔深15m，若垂直地面抬动观测装置，一般采用Φ 75mm钻进至20m或25m深度。如图1所示，深25m钻孔，在孔内下置6分、长25.3m的钢管，接着在6分钢管外套一根内径Φ 50mm长23.1m的PVC管，其底部2m用水灰比0.5:1的水泥浆封填固定，待凝24h后在PVC管与钻孔孔壁之间填入粉细砂至孔口处，最后在孔口处设厚2cm钢板与地面砼浇注在一起，并在6分钢管上安装千分表架子，而架子上装有千分表，其表针头指向地面厚2cm钢板上，一旦地面岩体出现向上抬动时，千分表表盘上马上就会显示其抬动的数值。但对于顶拱及与拱肩之间的抬动检测孔，由于钻孔口倒置向下，无法向垂直孔那样进行安装。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是:针对上述存在的问题提供一种结构简单、设计巧妙、布置方便的隧洞拱顶岩体变形观测装置。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:隧洞拱顶岩体变形观测装置，其特征在于:包括同轴布置于抬动孔内的钢管，该钢管一端伸至抬动孔底部并锚固于孔内，另一端伸至抬动孔外部；所述钢管外同轴套有一外管，该外管与抬动孔孔壁之间填充有水泥粘土稳定浆液；所述抬动孔的孔口处设置有防止水泥粘土稳定浆液倒流出孔外的孔口塞，该孔口塞外围布置有孔口保护用钢板；位于抬动孔孔口处的钢管端部通过支架安装有千分表，该千分表的指针指向钢板。
[0005]所述钢管的锚固端外套有一直径大于抬动孔内径的透水滤布模袋，该滤布模袋两端通过铁丝扎紧固定于钢管上，所述钢管的侧壁上、套有滤布模袋的部分设有至少一对用于向滤布模袋内注浆使其膨胀并固化从而将钢管锚固于抬动孔内的对穿注浆孔。
[0006]所述钢管包括内外径均相同的锚固段和延伸段，以及同时与锚固段和延伸段相连将两者连成整体的连接件；所述对穿注浆孔位于锚固段上。
[0007]所述抬动孔的深度为25m，距孔底2m范围内为钢管与抬动孔的锚固部分。
[0008]所述钢管上开有两对对穿注浆孔，它们到钢管锚固端端部的距离分别为0.Sm和
1.3m。
[0009]所述注浆孔的直径为8mm。
[0010]所述外管外侧绑扎有一根用于防止水泥粘土稳定浆液充填过多的硬质塑料管。
[0011]本实用新型的有益效果是:1、本实用新型在抬动孔内锚固一根钢管，并在该钢管外同轴套设一外管，然后在孔口处设置孔口塞，并利用该孔口塞上预留的注浆口向外管与孔壁之间的空隙内填充水泥粘土稳定浆液，能够有效防止水泥粘土稳定浆液倒流出孔外，使其能够很好的适应孔口朝下时的岩体变形观测。2、钢管的锚固端外套有一直径大于抬动孔内径的透水滤布模袋，该滤布模袋两端通过铁丝扎紧固定于钢管上，所述钢管的侧壁上、套有滤布模袋的部分设有至少一对对穿注浆孔，进行钢管锚固施工时，通过钢管、对穿注浆孔向滤布模袋内灌注1:1水泥浆液使滤布模袋膨胀，并使水泥留在袋内，水份通过灌注压力挤出，同时，由于滤布模袋直径大于钻孔直径，最终使滤布模袋紧贴在孔壁上实现锚固，该结构设计巧妙，能够很好的适应孔口朝下时钢管的锚固，而无需担心锚固过程中水泥倒流出孔外。3、外管外侧绑扎有一根硬质塑料管，当该塑料管外露端有水泥粘土稳定浆液流出时，即可判断外管与孔壁之间的空隙已填充满，能够及时告知施工人员停止填充，以减少不必要的浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是【背景技术】中隧洞底部岩体变形的观测装置结构简图。
[0013]图2是本实用新型的结构图。
[0014]图3是本实用新型中钢管锚固端的结构图。
【具体实施方式】
[0015]如图2所示，本实施例包括同轴布置于抬动孔I (直径75mm,孔深25m)内的钢管10 (6分管)，该钢管一端伸至抬动孔I底部并锚固于孔内(本例中，距孔底2m范围内为钢管与抬动孔的锚固部分)，另一端伸至抬动孔I外部；所述钢管10外同轴套有一外管3 (Φ48*4，用于保护钢管随岩体变形自由移动)，该外管与抬动孔I孔壁之间填充有水泥粘土稳定浆液5 ;所述抬动孔I的孔口处设置有用于将外管3、塑料管11和抬动孔I孔壁之间空隙封闭的孔口塞7，以防止水泥粘土稳定浆液5到流出孔外，采用快干水泥在孔口塞7外围布置孔口保护用钢板12(厚度6_);位于抬动孔I孔口处的钢管10端部通过支架安装有千分表9，该千分表的指针指向钢板12，一旦因附近钻孔加压灌浆而洞顶岩石变形位移，马上就会从表盘上反映出其抬动的数值，从而达到观测岩体变形位移的目的。
[0016]如图3所示，所述钢管10的锚固端外套有一直径大于抬动孔I内径的透水滤布模袋13，该滤布模袋两端通过铁丝扎紧固定于钢管10上，所述钢管10的侧壁上、套有滤布模袋13的部分设有两对直径8mm的对穿注浆孔14 (本例中，两对对穿注浆孔到钢管锚固端端部的距离分别为0.Sm和1.3m)。进行钢管10锚固施工时，通过钢管10、对穿注浆孔14向滤布模袋13内灌注1:1水泥浆液使滤布模袋13膨胀，并使水泥留在袋内，水份则通过灌注压力挤出，同时，由于滤布模袋13直径大于75mm，最终使滤布模袋13紧贴在孔壁上固化后形成所述锚固部分，从事实现钢管10与抬动孔I的锚固，该结构设计巧妙，能够很好的适应孔口朝下时钢管的锚固，而无需担心锚固过程中水泥倒流出孔外。
[0017]所述钢管10包括内外径均相同的锚固段10-1和延伸段10-2，以及同时与锚固段10-1和延伸段10-2相连将两者连成整体的连接件10-3 ;所述对穿注浆孔14位于锚固段10-1 上。
[0018]所述外管3外侧绑扎有一根直径8mm的硬质塑料管11。
[0019]所述孔口塞7上预留有三个通孔，实际操作中，首先将钢管10锚固于抬动孔I内，然后分别将外管3和塑料管11插入孔口塞7上预留的通孔内，并将该孔口塞安装在抬动孔I的孔口处，使钢管10和外管3同心居中于抬动孔I的中心，再利用孔口塞7的另一个预留孔向外管3与孔壁之间的空隙内灌注水泥粘土稳定浆液5，当塑料管11外露端有水泥粘土稳定浆液5流出时，即可判断外管3与孔壁之间的空隙已填充满，能够及时告知施工人员停止填充，以减少不必要的浪费。
【权利要求】
1.一种隧洞拱顶岩体变形观测装置，其特征在于:包括同轴布置于抬动孔(I)内的钢管(10)，该钢管一端伸至抬动孔(I)底部并锚固于孔内，另一端伸至抬动孔(I)外部；所述钢管(10)外同轴套有一外管(3)，该外管与抬动孔(I)孔壁之间填充有水泥粘土稳定浆液(5);所述抬动孔(I)的孔口处设置有防止水泥粘土稳定浆液(5)倒流出孔外的孔口塞(7)，该孔口塞外围布置有孔口保护用钢板(12);位于抬动孔⑴孔口处的钢管(10)端部通过支架安装有千分表(9)，该千分表的指针指向钢板(12)。
2.根据权利要求1所述的隧洞拱顶岩体变形观测装置，其特征在于:所述钢管(10)的锚固端外套有一直径大于抬动孔(I)内径的透水滤布模袋(13)，该滤布模袋两端通过铁丝扎紧固定于钢管(10)上，所述钢管(10)的侧壁上、套有滤布模袋(13)的部分设有至少一对用于向滤布模袋(13)内注浆使其膨胀并固化从而将钢管(10)锚固于抬动孔(I)内的对穿注浆孔(14)。
3.根据权利要求2所述的隧洞拱顶岩体变形观测装置，其特征在于:所述钢管(10)包括内外径均相同的锚固段(?ο-l)和延伸段(10-2)，以及同时与锚固段(10-1)和延伸段(10-2)相连将两者连成整体的连接件(10-3);所述对穿注浆孔(14)位于锚固段(10-1)上。
4.根据权利要求2或3所述的隧洞拱顶岩体变形观测装置，其特征在于:所述抬动孔(I)的深度为25m，距孔底2m范围内为钢管(10)与抬动孔(I)的锚固部分。
5.根据权利要求4所述的隧洞拱顶岩体变形观测装置，其特征在于:所述钢管(10)上设有两对对穿注浆孔(14)，它们到钢管(10)锚固端端部的距离分别为0.Sm和1.3m。
6.根据权利要求2或3或5所述的隧洞拱顶岩体变形观测装置，其特征在于:所述注浆孔(14)的直径为8mm。
7.根据权利要求1或2或3所述的隧洞拱顶岩体变形观测装置，其特征在于:所述外管(3)外侧绑扎有一根用于防止水泥粘土稳定浆液(5)充填过多的硬质塑料管(11)。
【文档编号】G01B5/30GK204085433SQ201420457704
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月14日
【发明者】许启云, 周光辉, 叶锦锋, 许维强, 熊国宏, 蔡华明, 汤维明, 鲍福明, 候斯嘉, 刘建康 申请人:浙江华东建设工程有限公司